Ang paggamit ug sealing kinahanglanon sa ubos nga temperatura balbula sa unsa nga paagi sa pagpili sa materyal sa ubos nga temperatura balbula

Ang paggamit ug sealing kinahanglanon sa ubos nga temperatura balbula sa unsa nga paagi sa pagpili sa materyal sa ubos nga temperatura balbula

2. Ang impluwensya sa ubos nga temperatura sa sealing performance sa balbula
2.1 Non-metallic sealing pares
Ang mga balbula sa bola ug mga balbula sa alibangbang nga nagtrabaho sa temperatura sa lawak kasagarang naggamit sa metal ngadto sa dili metal nga mga pares sa selyo nga materyal. Tungod sa taas nga elasticity sa non-metallic nga mga materyales, ang piho nga presyur nga gikinahanglan alang sa sealing gamay, mao nga ang sealing maayo. Bisan pa, sa ubos nga temperatura, tungod kay ang pagpalapad nga coefficient sa non-metallic nga mga materyales mas dako kay sa metal nga mga materyales, ang pagkunhod sa ubos nga temperatura ug ang pagkunhod sa mga metal seal, mga balbula nga lawas ug uban pang mga bahin lahi kaayo, nga mosangpot sa seryoso nga pagkunhod sa sealing piho nga pressure ug ang resulta sa sealing dili ma-sealed. Kadaghanan sa non-metallic nga mga materyales mogahi ug mahimong brittle sa cryogenic nga temperatura, mawad-an sa katig-a, nga moresulta sa bugnaw nga agos ug stress relaxation. Sama sa goma sa usa ka temperatura nga mas ubos kay sa temperatura sa bildo, hingpit nga mawad-an sa elasticity, mahimong glassy, ​​mawad-an sa iyang hugot. Dugang pa, ang goma dili magamit alang sa mga balbula sa LNG tungod kay kini adunay pagpalapad sa bula sa medium nga LNG. Busa, sa pagkakaron sa disenyo sa ubos nga temperatura balbula, ang kinatibuk-ang temperatura mao ang ubos pa kay sa -70 ℃ dili na sa paggamit sa non-metallic sealing auxiliary nga mga materyales, o non-metallic nga mga materyales pinaagi sa usa ka espesyal nga proseso ngadto sa metal ug non-metallic composite istruktura matang.
Sumala sa langyaw nga mga rekord, pipila ka mga non-metallic nga mga materyales mahimong magamit nga maayo sa cryogenic nga kahimtang. Sa 1970s, ang "slip shod", usa ka bag-ong plastik gikan sa Irish Alloy Co., LTD., usa ka matang sa ultra-high molekular nga gibug-aton nga polyethylene, nga adunay maayo nga katig-a sa -269 ° C, wala mabuak ubos sa piho nga epekto sa stress, ug nagpabilin nga igo nga pagsukol sa pagsul-ob. Ang Mylar nga plastik nga naugmad sa France medyo pagkamaunat-unat pa sa temperatura sa liquid hydrogen (-253 ℃). Ang polycarbonate seal holder sa HT Lomanenko sa kanhi Soviet Union gisulayan sa liquid nitrogen (-196 ℃). Gipakita sa datos nga ang polycarbonate adunay maayo nga epekto sa pagbugkos sa ubos nga temperatura.
2.2 Pares sa metal nga selyo
Ubos sa kahimtang sa ubos nga temperatura, ang kalig-on ug katig-a sa metal nga mga materyales nga pagtaas, plasticity ug kalig-on pagkunhod, nga nagpakita sa lain-laing mga ang-ang sa ubos nga temperatura bugnaw brittle phenomenon, seryoso makaapekto sa performance ug kaluwasan sa balbula. Aron mapugngan ang ubos nga stress brittle fracture sa mga materyales sa ubos nga temperatura, sa diha nga ang pagdesinyo sa ubos nga temperatura nga mga balbula, ang ferritic nga stainless steel nga mga materyales kasagarang gigamit kung ang temperatura mas taas kay sa -100 ℃, samtang kung ang temperatura mas ubos kaysa -100 ℃, ang balbula lawas, balbula tabon, balbula tukog ug sealing lingkoranan kasagaran gigamit sa nawong-nakasentro cubic lattice austenitic stainless steel, tumbaga ug tumbaga subong, aluminum ug aluminum subong, ug uban pa Apan tungod kay ang katig-a sa aluminum ug Ang aluminum alloy dili taas, ang abrasion resistance ug abrasion resistance sa sealing surface dili maayo, mao nga kini panagsa ra nga gigamit sa ubos nga temperatura nga balbula. Kasagaran naggamit austenitic stainless steel nga mga materyales, kasagarang gigamit 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2(304, 316L), ug uban pa, kini nga mga materyales walay ubos nga temperatura nga bugnaw nga brittle kritikal nga temperatura, ubos sa ubos nga temperatura nga kondisyon, mahimo gihapon nga magpadayon sa taas nga katig-a.
Apan, austenitic stainless steel ingon sa usa ka ubos nga temperatura balbula metal seal auxiliary materyal usab adunay pipila ka mga kakulangan. Tungod kay kadaghanan niini nga mga materyales anaa sa usa ka metastable nga estado sa temperatura sa lawak, ang austenite sa materyal mausab ngadto sa martensite sa diha nga ang temperatura gipaubos ubos sa phase transition point (MS). Alang sa lawas nga nakasentro sa cubic lattice sa martensite Densidad mas ubos kay sa nawong nga nakasentro sa cubic lattice sa austenite, ug tungod kay ang pipila ka mga carbon atomo naghan-ay sa lawas nga nakasentro sa cubic lattice nga regulasyon sa posisyon, himoa ang lattice ubay sa C axis nga pagtubo, sa ingon ang pagtaas sa gidaghanon mausab. tungod sa internal nga kapit-os, sa paghimo sa orihinal human sa paggaling sa pagsugat sa sealing kinahanglanon sa sealing ibabaw buckling deformation, nga miresulta sa seal kapakyasan.
Dugang pa sa deformation kapakyasan sa sealing nawong tungod sa ubos nga temperatura phase kausaban, tungod sa temperatura kalainan sa matag bahin o ang kalainan sa pisikal nga mga kabtangan tali sa lain-laing mga materyales, nga moresulta sa dili patas pag-uros, temperatura kausaban stress mahitabo usab. Kung ang tensiyon ubos sa pagkamaunat-unat nga limitasyon sa materyal, ang usa ka mabalik nga pagkamaunat-unat nga pagtuis gihimo sa ibabaw sa sealing. Kung ang kapit-os sa temperatura sa usa ka bahin molapas sa limitasyon sa abot sa materyal, ang mga bahin adunay dili mabag-o nga pagtuis ug pagbag-o, nga magpahinabo usab sa pagkapakyas sa sulud sa pagbugkos ug makaapekto sa epekto sa pagbugkos.
Sa pagtan-aw sa impluwensya sa ubos nga temperatura sa metal sealing pares, ang katugbang nga mga lakang kinahanglang himoon aron ang deformation sa metal sealing surface gamay o ang deformation sa sealing surface gamay ra ang impluwensya sa sealing performance. Una, sa mga termino sa mga materyales, kinahanglan natong sulayan ang pagpili sa mga materyales nga adunay taas nga kalig-on sa metallographic nga istruktura (sama sa 316L apan adunay taas nga gasto). Ikaduha, alang sa lawas, tabon, tukog, selyo ug uban pang mga austenitic nga mga materyales nga hinimo sa mga bahin kinahanglan nga iproseso sa ubos nga temperatura, aron ang martensite nga pagbag-o ug deformation sa materyal hingpit nga gidala sa wala pa matapos. Ang temperatura sa ubos nga temperatura pagtambal kinahanglan nga mas ubos pa kay sa materyal nga bahin kausaban temperatura (MS) ug ubos pa kay sa aktuwal nga nagtrabaho temperatura sa balbula, ug ang pagtambal sa panahon kinahanglan nga 2 ~ 4h. Kung gikinahanglan, mahimo’g himuon ang daghang pagtambal sa ubos nga temperatura o angay nga pagtambal sa pagkatigulang. Gawas pa sa mga lakang sa ibabaw, ang disenyo sa estruktura kinahanglan usab nga konsiderahon aron makunhuran ang epekto sa pag-seal sa ibabaw nga deformation sa sealing performance, sama sa disenyo sa gate valves, ball valves ug butterfly valves makonsiderar ang paggamit sa elastic sealing structure, busa nga ang ubos nga temperatura deformation mahimong partially compensated. Kay ang balbula sa kalibutan kinahanglan nga conical seal gambalay, sa pagkaagi nga ubos nga temperatura deformation sa sealing nawong sa gamay nga epekto.
3. Impluwensya sa ubos nga temperatura sa sealing performance sa balbula
3.1 Pagputos sa stem
Tungod sa mga depekto sa goma nga materyal sa ubos nga temperatura ug ang bugnaw brittle ug seryoso nga bugnaw nga dagan panghitabo sa kadaghanan sa mga non-metallic nga mga materyales, ang sealing disenyo sa taliwala sa tukog ug sa balbula lawas sa ubos nga temperatura balbula dili makagamit sa porma sa sealing singsing, mahimo gamita lamang ang packing box sealing structure ug bellows sealing structure. Ang kinatibuk-ang bellows seal gigamit sa medium nga dili motugot sa pagsubay sa pagtulo ug dili angay alang sa mga okasyon sa pag-empake, ang kinabuhi sa single-layer nga istruktura niini mubo ra, ang gasto sa multi-layer nga istruktura taas, ang pagproseso lisud, mao nga kasagaran dili. gigamit.
Ang sealing structure sa stuffing box sayon ​​sa paghimo ug proseso, sayon ​​sa pagmentinar ug pag-ilis, ug komon kaayo sa praktikal nga paggamit. Bisan pa, ang kinatibuk-ang temperatura sa pagtrabaho sa pagputos dili mahimong mas ubos kaysa -40 ℃. Aron masiguro ang pag-seal sa pagputos, ang packing box device sa low-temperature valve kinahanglan nga operahan ubos sa kondisyon nga duol sa ambient temperature. Sa ubos nga temperatura, uban sa pagkunhod sa temperatura, ang elasticity sa filler anam-anam nga mawala, ug ang leak-proof performance mikunhod. Tungod sa media leakage tungod sa packing ug balbula tukog yelo, makaapekto sa normal nga operasyon sa balbula tukog, apan usab tungod sa paglihok sa balbula tukog mahimong packing scratch, hinungdan sa seryoso nga leakage. Busa, ubos sa normal nga mga kahimtang, ang ubos nga temperatura balbula packing gikinahanglan sa pagtrabaho sa usa ka temperatura sa ibabaw sa 0 ℃, nga nagkinahanglan sa disenyo sa taas nga liog balbula tabon nga istruktura, aron ang packing kahon gikan sa ubos nga temperatura medium, ug ang pagpili sa packing nga adunay ubos nga temperatura nga mga kinaiya. Ang kasagarang gigamit nga mga filler mao ang polytetrafluoroethylene, asbestos, impregnated polytetrafluoroethylene asbestos rope ug flexible graphite, diin, tungod kay ang asbestos dili makalikay sa permeability leakage, polytetrafluoroethylene linear expansion coefficient dako kaayo, grabe ang bugnaw nga panghitabo, mao nga kasagaran dili gigamit. Flexible graphite mao ang usa ka maayo kaayo nga sealing nga materyal, gas, likido dili matupngan, compression rate mao ang labaw pa kay sa 40%, kalig-on mao ang labaw pa kay sa 15%, stress relaxation mao ang ubos pa kay sa 5%, ang ubos nga fastening pressure mahimong ma-sealed. Kini usab adunay kaugalingon nga lubricity, gigamit ingon nga balbula packing epektibo nga makapugong sa pagputos ug balbula stem pagsul-ob, ang sealing performance niini mao ang klaro nga mas maayo pa kay sa tradisyonal nga asbestos nga materyal, mao nga kini mao ang usa sa labing maayo nga sealing nga mga materyales.
Tungod kay ang filler kasagaran dili metal nga materyal, ang linear expansion coefficient mas dako kay sa metal filler box ug valve stem. Busa, kung ang packing nga gitigum sa temperatura sa kwarto nahulog sa usa ka piho nga temperatura, ang pag-urong niini mas dako kaysa sa lungag sa pagputos ug ang balbula nga punoan, nga mahimong hinungdan sa pagtulo tungod sa pagkunhod sa preloading pressure. Sa disenyo, ang packing gland bolt mahimong preloaded sa daghang mga grupo sa disc spring gaskets, aron ang preloading force sa packing sa ubos nga temperatura mahimong padayon nga mabayran aron maseguro ang sealing effect sa packing.
Ang ubos nga leakage nga hiniusa nga stem packing nga gihimo sa Garlock Company sa Estados Unidos, ang end ring gihimo sa carbon fiber braided disc root, ang sealing ring gihimo sa taas nga purity diamond texture graphite strip molding, pinaagi sa cup and cone structure ug radial expansion mga kinaiya, aron ang sealing performance molambo.
Ang ubos nga temperatura nga deformation sa stem material makaapekto usab sa sealing performance sa packing. Busa, sama sa balbula nga lawas, balbula tabon, sealing accessory nga mga materyales, ang tukog kinahanglan usab nga cryogenic pagproseso human sa pagtapos, aron sa paghimo sa ubos nga temperatura deformation gamay. Dugang pa, tungod kay ang austenitic stainless steel nga gigamit sa cryogenic stem nga materyal dili mahimong heat-treat aron mapalambo ang katig-a sa nawong, ang joint tali sa stem ug ang packing mas lagmit nga magsamad sa usag usa, nga moresulta sa leakage sa packing. Busa, ang nawong sa tukog kinahanglan nga tabonan sa gahi nga chromium o nitride aron mapauswag ang katig-a sa nawong.
3.2 Tunga nga flange gasket
Ang tunga nga flange seal sa balbula ug ang gawas nga koneksyon sa flange nga koneksyon nga balbula kasagaran sa porma sa mga gasket. Tungod kay ang gasket nga materyal mogahi ug makunhuran ang plasticity sa ubos nga temperatura, ang gasket alang sa ubos nga temperatura nga mga balbula adunay mas taas nga mga kinahanglanon. Kinahanglan nga kini adunay kasaligan nga pagbugkos ug pagbawi sa normal nga temperatura, ubos nga temperatura ug pagbag-o sa temperatura. Ang impluwensya sa ubos nga temperatura sa gasket sealing performance kinahanglan nga konsiderahon nga komprehensibo.
Sumala sa kasagarang gigamit nga gasket sealing nga mga porma, ang bolt nga gitas-on, gasket ug flange nga gibag-on mokunhod samtang ang temperatura mokunhod. Aron masiguro ang kasaligan nga pagbugkos sa gasket sa mubu nga temperatura, kinahanglan kini matuman
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 I-type ang
ΔH1 - Tensile deformation sa bolt assembly, mm
Δ H1 = 1 / E1H sigma
ΔHT1 — Bolt shrinkage sa temperatura range sa ΔT, mm
Δ HT1 Δ T = H alpha 1
ΔHT - pagkunhod sa gasket sa ΔT temperatura zone, mm
Δ HT = alpha 2 Δ h T
ΔHT3 — Pag-us-os sa taas ug ubos nga flanges sa ΔT temperature zone, mm
Δ HT3 = alpha 3 Δ T1 (H – H)
σ1 — Bolt preload, N/mm
E1 - pagkamaunat-unat modulus sa bolt, N/mm
α1, α2, α3 - mao ang linear expansion coefficient sa bolt, gasket ug flange nga mga materyales, matag usa, mm/m
H, H – mm
Kung ang gasket seal makaabut sa gidisenyo nga mubu nga temperatura sa pagtrabaho gikan sa temperatura sa kwarto, ang kantidad sa pag-urong sa taas ug ubos nga mga flanges ug ang pag-urong sa gasket kinahanglan nga mas gamay kaysa sa kantidad sa pag-urong sa bolt ug ang tensile deformation sa bolt. asembliya, aron masiguro nga ang gasket adunay bahin gihapon sa preload sa temperatura sa pagtrabaho ug mapadayon ang abilidad sa pagbugkos.
Busa, upat ka mga aspeto ang kinahanglan nga tagdon sa disenyo. ① Ang bolt ginama sa materyal nga adunay mas dako nga linear expansion coefficient, nga adunay mas dako nga pagkunhod sa ubos nga temperatura. ② Ang flange ginama sa materyal nga adunay mas gamay nga linear expansion coefficient aron makunhuran ang ΔHT3. ③ Bawasan ang gibag-on sa gasket, ug gamita ang materyal nga adunay gamay nga linear expansion coefficient isip gasket. (4) Dugangi ang tensile deformation sa bolts.
Alang sa ubos nga temperatura nga mga balbula sa ubos -100 ℃, ang materyal sa lawas ug bolt nga materyal sa kasagaran gihimo sa austenitic stainless steel, ang linear expansion coefficient parehas, mao nga mas importante ang pagpili sa angay nga gasket nga materyal ug pagdugang sa tensile deformation sa bolts. Maayo nga ubos nga temperatura nga gasket nga materyal, sa temperatura sa lawak ang katig-a niini ubos, sa ubos nga temperatura nga kalig-on mahimong maayo, ang linear expansion coefficient gamay ug adunay usa ka mekanikal nga kusog. Sa praktikal nga mga aplikasyon, ang winding gaskets nga hinimo sa stainless steel tape nga puno sa asbestos o polytetrafluorethylene o flexible graphite kasagarang gigamit, ug ang sealing effect sa winding gaskets nga gama sa flexible graphite ug stainless steel mao ang sulundon. Mahitungod sa dugang nga tensile deformation sa bolt, tungod sa limitasyon sa preload sa pag-instalar sa bolt, ang dugang nga margin dili kaayo, mao nga kini makonsiderar nga ibutang ang disc spring gasket aron mabayran.